太阳能光热和光伏组件的的实际使用环境较为恶劣,这要求在太阳能光热或光伏组件上使用的涂层不仅仅具有良好的减反射效果,同时也对涂层的耐磨性和自洁性能提出要求。因此,具有超疏水功能的减反射涂层在太阳能产业组件有重要的实用价值,它不仅可以减少入射的太阳光在能量转换过程中的反射损失,而且还可减少涂层的清洗成本,延长涂层的使用时间。本研究利用不同的硅原料和工艺制备了三种不同特点的耐磨疏水减反涂层,主要研究内容如下:1.通过水热-溶胶凝胶法制备超耐磨,自清洁的Al OOH-SiO2减反射涂层。以异丙醇铝为铝源,加入冰醋酸,在210℃下通过水热反应制备了透明稳定的棒状Al OOH溶胶,在所制得的溶胶中加入PFDTES与TMOS作为硅源后,通过溶胶-凝胶法制备了Al OOH-SiO2溶胶。TEM的表征结果显示,原本单分散的棒状Al OOH在加入PFDTES与TMOS后相互连接成网络,进一步研究发现,PFDTES相对含量、棒状Al OOH长径比等因素都会影响涂层的光学性质、自洁性能和机械性能。在Al OOH:PFDTES:TMOS=1:0.05:0.675的优化实验条件下,利用上述溶胶提拉法制备了耐磨的超疏水减反射涂层。涂层在可见光范围内的平均透光率达到95%,疏水角为157°,硬度3 H,涂层具有良好的耐摩擦性能,使用无纺布负载500 g砝码对涂层摩擦40次后,涂层的平均透光率仅下降0.43%,疏水角仅下降了16°。这种同时具有超疏水、耐磨的减反射涂层具备实际的户外使用价值。2.采用溶胶-凝胶法,以TEOS-MTES为原材料制备耐磨的SiO2超疏水减反射涂层。以TEOS-MTES作为前驱体,氨水作为催化剂,制备出了网状SiO2纳米粒子,然后使用十六烷基三甲氧基硅烷硅烷进行疏水改性,通过其与网状SiO2纳米粒子之间的羟基缩合,成功将引入长链的疏水性甲基基团,利用上述溶胶在玻璃基底上制备了耐摩擦、超疏水的减反射涂层。涂层在可见光范围内的平均透光率为94.55%,最高透光率为96.01%,可见光范围内的平均透光率比空白的高硼硅玻璃提升了2.44%左右。涂层的硬度达到4 H,在500 g的载荷下使用无纺布摩擦涂层40次后,涂层的平均透光率仅仅下降0.74%。该涂层在满足了优异耐磨、抗湿性能的实际需求,同时又具备了减反射效果,在实际应用有望展现价值。3.通过SiO2水溶胶与MTES制备高硬度疏水减反射涂层。通过溶胶—凝胶法,以SiO2水溶胶和气相二氧化硅为原料,冰醋酸为催化剂,带有有机疏水官能团的MTES作为粘结剂,在提高涂层疏水性能的同时,MTES水解后生成的Si-OH与SiO2水溶胶纳米球、气相二氧化硅表面的羟基缩合并连成网络。当用粒径为10-15 nm的SiO2水溶胶作为涂层材料,n（MTES）:n（SiO2）=1:1,纳米气相二氧化硅加入量为0.1 g时,可形成致密的减反射涂层。使用无纺布负载500 g砝码在涂层表面摩擦40次后,涂层在可见光范围内的透光率仅仅减少0.3%,涂层的表面硬度高达7 H。涂层可应用于对表面耐磨及硬度要求较高的场景。